解析:
A（g）+B（g）
2C（g）的平衡常数与2C（g）
A（g）+B（g）的平衡常数互为倒数。
由题给数据可知随温度的升高,K值增大,说明正反应为吸热反应。
则反应2C（g）
A（g）+B（g）为放热反应,其在50℃、80℃的平衡常数值分别为=0.01、=0.0025。
随温度的升高,K值逐渐减小,而0.01<0.06,故此时的温度T<50℃。
答案:
A
4.汽车尾气中的NO和CO可发生反应:
2NO（g）+2CO（g）
2CO2（g）+N2（g） ΔH<0,已知该反应在300℃时平衡常数为1×1059。
下列说法正确的是（ ）
A.该反应在300℃时的平衡常数很大,因此排出的气体中几乎没有NO和CO
B.该反应在300℃时的平衡常数很大,说明该反应的反应速率很大
C.升高温度利于该反应向右进行
D.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂
解析:
该反应在300℃时的平衡常数很大,但反应速率不一定快,排出气体时也不一定达到平衡状态,因此排出的气体中仍有大量NO和CO,A、B错;该反应为放热反应,升高温度,反应速率加快,但加快的程度不如使用合适的催化剂效果好,且升温平衡逆向移动,C错,D对。
答案:
D
5.在容积不变的密闭容器中,一定条件下进行如下反应:
2NO（g）+2CO（g）
N2（g）+2CO2（g） ΔH=-373.2kJ·mol-1。
如图曲线a表示该反应过程中,NO的转化率与反应时间的关系。
若改变起始条件,使反应过程按照曲线b进行,可采取的措施是（ ）
A.降低温度
B.向密闭容器中通入氩气
C.加催化剂
D.增大反应物中NO的浓度
解析:
由题意知要使反应过程按曲线b进行,需要延长达到平衡时间,同时提高转化率,平衡向正反应方向移动;B项、C项平衡不移动;D项增大反应物中NO的浓度,NO的转化率下降。
答案:
A
6.一定温度下的恒容容器中,发生反应A（s）+2B（g）
C（g）+D（g）,下列能表示该反应已达平衡状态的是（ ）
A.2v（B）正=v（D）逆
B.混合气体的密度保持不变
C.气体的总物质的量不随时间变化而变化
D.混合气体的压强不随时间变化而变化
解析:
A项中用不同物质表示的正、逆反应速率之比不等于化学计量数之比,错误;随着反应的进行,气体的总质量发生变化,而体积没有变化,故密度一直在变化,当密度不变时即达平衡,B项正确;A为固体,气体的总物质的量反应前后不变,故C项不能作为平衡标志;气体的总物质的量不变,压强也始终不变,D项错误。
答案:
B
7.实验室用4molSO2与2molO2进行下列反应:
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） ΔH=-196.64kJ·mol-1,当放出314.624kJ热量时,SO2的转化率为（ ）
A.40%B.50%C.80%D.90%
解析:
根据放出314.624kJ的热量可知参加反应的SO2的物质的量为×2=3.2mol,故SO2的转化率为×100%=80%。
答案:
C
8.可逆反应mA（s）+nB（g）
eC（g）+fD（g）,反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量（C%）与温度（T）和压强（p）的关系如图所示,下列叙述中正确的是（ ）
A.达到平衡后,若升高温度,平衡右移
B.达到平衡后,加入催化剂C%增大
C.化学方程式中“n>e+f”
D.达到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动
解析:
分析图像可知:
压强越大,C的百分含量越高,即增大压强平衡向正反应方向移动,则n>e+f,C项正确;恒压时,温度越高,C的百分含量越低,即升高温度,平衡左移,正反应放热,A项错误;加入催化剂平衡不移动,B项错误;增加固体的量对平衡移动无影响,D项错误。
答案:
C
9.在密闭容器中,反应X2（g）+Y2（g）
2XY（g） ΔH<0,达到甲平衡。
下面的三个图形表示了在仅改变某一条件后,达到乙平衡的情况,对此过程的分析正确的是（ ）
A.图Ⅰ是加入适当催化剂的变化情况
B.图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况
C.图Ⅲ是增大压强的变化情况
D.图Ⅲ是升高温度的变化情况
解析:
加入催化剂平衡不发生移动,A项错误;该反应为反应前后气体体积不变的反应,扩大容器体积,平衡不移动,但正、逆反应速率应均减小,B项错误;增大压强平衡不移动,C项错误;升高温度,反应速率加快,乙优先达到平衡,由于该反应是放热反应,升高温度平衡向左移动,XY%减小,符合题中图Ⅲ曲线情况,D项正确。
答案:
D
10.容积固定的密闭容器内发生反应X（g）+2Y（g）
2Z（g） ΔH=akJ·mol-1（a>0）,若向密闭容器中通入1molX和2molY,达平衡状态时,吸收热量bkJ,则下列判断正确的是（ ）
A.当a=b>0时,该反应达到化学平衡状态
B.该反应达到化学平衡状态时,一定有a>b
C.当密闭容器内气体密度不再改变时,该反应达到化学平衡状态
D.密闭容器中X和Y的物质的量比为1∶2时,该反应达到化学平衡状态
解析:
热化学方程式中的ΔH=akJ·mol-1,是指1molX完全反应吸收热量akJ,因为是可逆反应,达到化学平衡状态时1molX和2molY不可能完全反应,所以一定有a>b,A项错,B项对。
因为反应前后都是气体,气体物质的总质量不变,且容器体积不变,故气体密度不再改变不能说明反应达到平衡状态,C项错。
反应过程中X和Y的物质的量比始终是1∶2,D项错。
答案:
B
二、非选择题（本题包括4个小题,共50分）
11.（10分）以下是一些物质的熔沸点数据（常压）:
钠
Na2CO3
金刚石
石墨
熔点/℃
97.8
851
3550
3850
沸点/℃
882.9
1850（分解产生CO2）
—
4250
中国科学家用金属钠和CO2在一定条件下制得了金刚石:
4Na+3CO2
2Na2CO3+C（s,金刚石）
（1）若反应在常压、890℃下进行,写出该反应的平衡常数表达式 。
若3v正（Na）=4v逆（CO2）,则 （选填序号）。
a.反应肯定达到平衡
b.反应可能达到平衡
c.反应肯定未达平衡
（2）在高压下有利于金刚石的制备,理由是 ;反应中还有石墨生成,已知:
C（s,石墨）
C（s,金刚石） ΔH=+1.9kJ·mol-1,则升高温度,生成的碳单质中,金刚石的含量将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）石墨的熔点比金刚石高,理由是 （选填序号）。
a.石墨中碳碳键键能更大
b.石墨有自由电子
c.石墨层与层之间有范德华力
（4）若反应在10L密闭容器、常压下进行,温度由890℃升高到1860℃,则容器内气体的平均相对分子质量将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
解析:
（1）该温度下,Na为蒸气,所以该反应的平衡常数表达式为:
K=。
3v正（Na）=4v逆（CO2）相当于v正（Na）=v逆（Na）,已达平衡。
（2）高压条件下有利于提高反应速率且平衡正向移动。
石墨转化成金刚石为吸热反应,升高温度,平衡右移,金刚石含量将增大。
（4）将温度由890℃升高到1860℃,此时Na2CO3分解产生CO2,气体相对分子质量将增大。
答案:
（1）K= a
（2）加快反应速率,平衡向正反应方向移动 增大
（3）a
（4）增大
12.（14分）氮肥工业和硝酸工业都是建立在合成氨的基础之上的。
而合成氨的发明者德国化学家哈伯被称为是“用空气制造面包的人”。
Ⅰ.下面是哈伯合成氨的流程图,其中是为了提高原料转化率而采取的措施有 （填图中序号）。
Ⅱ.工业制硝酸的主要反应是4NH3（g）+5O2（g）
4NO（g）+6H2O（g） ΔH=-akJ·mol-1（a>0）
（1）如果将4molNH3和5molO2放入容器中,达到平衡时,放出热量0.2akJ,则反应时转移的电子为 mol。
（2）若其他条件不变,下列关系图中错误的是 （选填序号）。
（3）T℃时,在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度如下表。
浓度/（mol·L-1）
时间/min
c（NH3）
c（O2）
c（NO）
c（H2O）
起始
4.0
5.5
0
0
第2min
3.2
x
0.8
1.2
第4min
2.0
3.0
2.0
3.0
第6min
2.0
3.0
2.0
3.0
①反应在第2~4min时,反应速率v（O2）= 。
②第2min时改变了条件,改变的条件可能是 。
A.升高温度
B.使用了催化剂
C.减小压强
D.增加了生成物
③在相同的温度下,起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O（g）的浓度都为1mol·L-1,则该反应将 （填“向正反应进行”“向逆反应进行”或“不移动”）。
（4）工业上用水吸收二氧化氮生产硝酸,使生成的NO2气体经过多次氧化、吸收的循环操作其充分转化为硝酸（假定上述过程中无其他损失）,现有23吨NO2经过2次氧化吸收得到20%的稀硝酸 吨。
（5）成品硝酸的浓度为60%~70%,为了制浓硝酸,常用Mg（NO3）2作吸水剂,然后进行蒸馏,不用CaCl2或MgCl2作吸水剂的原因是 。
解析:
Ⅰ.合成氨反应为N2（g）+3H2（g）
2NH3（g） ΔH<0,加压、降温、减小NH3的浓度均有利于平衡向正反应方向移动,②、④可提高原料的转化率;⑤将原料气循环利用也可提高原料的转化率。
Ⅱ.
（1）由方程式可知,当放出热量0.2akJ时,反应的O2的物质的量为1mol,则反应时转移的电子为4mol×1=4mol;
（2）温度升高,反应速率加快,达到平衡所需要的时间缩短,A项错误;压强增大,达到平衡需要的时间缩短,且平衡向逆反应方向移动,平衡时NO的含量降低,B项正确;温度升高,平衡向逆反应方向移动,H2O的含量降低,C项错误;催化剂能缩短反应达到平衡的时间,但不能使平衡发生移动,D项正确;（3）①反应在第2~4min时,反应速率v（NH3）==0.6mol·L-1·min-1,则v（O2）=v（NH3）=0.75mol·L-1·min-1;②从反应开始到第2min时v（NH3）==0.4mol·L-1·min-1,说明改变条件后反应速率加快了,故A、B项正确,C项错误;由于反应中各物质的变化量之比与化学计量数之比一致,增加生成物,与实际情况不符,D项错误;③该反应的平衡常数K==3.0,而此时Qc==1,Qc2HNO3+NO,2NO+O2
2NO2,一次吸收有的NO2转化为HNO3,两次则有的NO2转化为HNO3,则23吨NO2经过2次氧化吸收得到吨HNO3,即得到=140吨20%的稀硝酸;（5）当溶液中存在H+和Cl-时加热可挥发出HCl。
答案:
Ⅰ.②④⑤
Ⅱ.
（1）4
（2）AC
（3）①0.75mol·L-1·min-1 ②AB ③向正反应进行
（4）140
（5）防止生成易挥发的HCl混入HNO3中
13.（12分）
（1）高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:
FeO（s）+CO（g）
Fe（s）+CO2（g） ΔH>0,已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值 （填“增大”“减小”或“不变”）。
②1100℃时测得高炉内,c（CO2）=0.025mol·L-1,c（CO）=0.1mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态?
（填“是”或“否”）,其判断依据是
。
③有人建议把高炉建得更高一些,这样可以降低高炉尾气中CO的含量。
请你判断是否合理并说明理由 。
（2）目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g） ΔH=-49.0kJ·mol-1。
现向体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,反应过程中测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v（H2）= 。
②下列措施能使增大的是 （填符号）。
A.升高温度
B.再充入H2
C.再充入CO2
D.将H2O（g）从体系中分离
E.充入He（g）,使体系压强增大
解析:
（1）CO2和CO浓度的比值大于K,则表明了还未建立平衡且反应正在向正反应方向进行。
（2）v（H2）=3v（CO2）=×3=0.225mol·L-1·min-1。
答案:
（1）①增大 ②否 因为Qc==0.25③不合理,因为当可逆反应达到平衡时,已经达到了反应的最大限度
（2）①0.225mol·L-1·min-1 ②BD
14.（2013·广东茂名第一次模拟）（14分）工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯:
（g）+CO2（g）
（g）+CO（g）+H2O（g） ΔH。
其中乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行:
A.
（g）
（g）+H2（g） ΔH1=-125kJ·mol-1
B.H2（g）+CO2（g）
CO（g）+H2O（g） ΔH2=-41kJ·mol-1
（1）上述乙苯与CO2反应的反应热ΔH为 。
（2）①乙苯与CO2反应的平衡常数表达式为:
K= 。
②下列叙述不能说明乙苯与CO2反应已达到平衡状态的是 。
a.v正（CO）=v逆（CO）
b.c（CO2）=c（CO）
c.消耗1molCO2同时生成1molH2O
d.CO2的体积分数保持不变
（3）在3L密闭容器内,乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验,乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0mol·L-1和3.0mol·L-1,其中实验Ⅰ在T1℃,0.3MPa下进行,而实验Ⅱ、Ⅲ分别改变了其他实验条件;乙苯的浓度随时间的变化如图Ⅰ所示。
图Ⅰ
图Ⅱ
①实验Ⅰ乙苯在0~50min时的反应速率为 。
②实验Ⅱ可能改变的条件是 。
③图Ⅱ是实验Ⅰ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线,请在图Ⅱ中补画实验Ⅲ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。
（4）若实验Ⅰ中将乙苯的起始浓度改为1.2mol·L-1,其他条件不变,乙苯的转化率将 （填“增大”“减小”或“不变”）,计算此时平衡常数为 。
解析:
（1）根据盖斯定律将A、B两个热化学方程式进行叠加可得
（g）+CO2（g）
（g）+CO（g）+H2O（g） ΔH=-166kJ·mol-1。
（2）②b项,化学反应达到平衡状态时,反应体系中各物质的浓度不变,而不是相等;c项指的是同一反应方向,不能说明已达平衡。
（3）①v==0.012mol·L-1·min-1。
②由图中看出实验Ⅱ达到平衡所需的时间短,但乙苯的平衡浓度不变,说明改变的条件为加入了催化剂。
③由图Ⅰ看出实验Ⅲ不仅达到平衡所需的时间变短,而且乙苯的平衡浓度变大,说明平衡左移了,故在图Ⅱ中画出实验Ⅲ的图示变化时,需要注意两点:
一是达平衡所需的时间短,二是苯乙烯平衡时的体积分数小。
答案:
（1）-166kJ·mol-1
（2）
bc
（3）①0.012mol·L-1·min-1 ②加入催化剂
③如图
（4）减小 0.225
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